$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Choroba Alzheimera (AD) jest jednym z najczęstszych, związanych z wiekiem, postępujących zaburzeń neurologicznych i jedną z głównych przyczyn zgonów na całym świecie1,2. Zaburzenia uczenia się, pamięci i funkcji poznawczych, wraz z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi, są częstymi objawami objawiającymi się w AD3. Chociaż etiologia choroby Alzheimera nie została w pełni wyjaśniona, dostępne dowody genetyczne, biochemiczne i eksperymentalne wskazują, że stopniowe odkładanie się Aβ jest ostatecznym biomarkerem dla AD4. To nieprawidłowo sfałdowane białko gromadzi się w przestrzeniach wewnątrzkomórkowych i zewnątrzkomórkowych i uważa się, że jest zaangażowane w utratę synapty, zwiększone zapalenie nerwów i neurodegenerację w regionach korowych i hipokampa w mózgu dotkniętym AD5. Dlatego histochemiczne wykrywanie Aβ w tkance AD jest kluczowym pierwszym krokiem w opracowywaniu nietoksycznych leków antyamyloidowych zapobiegających progresji AD.
W ciągu ostatnich kilku dekad, wiele laboratoriów badawczych używało wielu barwników i przeciwciał do oznaczania i obrazowania blaszek Aβ w tkance mózgowej, ale niektóre z tych metod są czasochłonne, a stosowane barwniki lub przeciwciała są drogie, wymagają kilku dodatkowych substancji chemicznych. W związku z tym opracowanie niedrogiego sposobu wykrywania blaszek Aβ w mózgu osoby z chorobą Alzheimera byłoby mile widzianym nowym narzędziem. Wiele laboratoriów zaczęło używać Cur, obiecującego naturalnego polifenolu przeciw amyloidowi, do znakowania i obrazowania Aβ, a także jako środka terapeutycznego dla AD6,7,8,9. Jego hydrofobowość i lipofilowy charakter, strukturalne podobieństwa do klasycznych barwników wiążących amyloid, silna aktywność fluorescencyjna, a także silne powinowactwo do wiązania z Aβ sprawiają, że jest idealnym fluoroforem do znakowania i obrazowania blaszek Aβ w AD tissue10. Cur wiąże się z płytkami Aβ i oligomerami, a jego obecność wykrywa się również w przestrzeniach wewnątrzkomórkowych7,11,12,13. Ponadto wykazano, że minimalne ilości (1−10 nM) Cur mogą oznaczać blaszki Aβ w tkance mózgowej 5x rodzinnej choroby Alzheimera (5xFAD)7. Chociaż stężenie 1 nM nie zapewnia optymalnej intensywności fluorescencji do zliczania blaszek Aβ, stężenie Cur 10 nM lub więcej tak. Ran i współpracownicy14 stwierdzili, że dawki tak niskie jak 0,2 nM derywatyzowanego difluoroboronu Cur mogą wykryć in vivo osady Aβ prawie tak dobrze, jak sonda podczerwieni. Nadal nie jest jasne, czy dawka ta jest wystarczająca do znakowania blaszek Aβ w tkance. W większości poprzednich badań stosowano 20-30 minut do barwienia blaszek Aβ za pomocą Cur, ale optymalne barwienie może wymagać znacznie mniej czasu.
Obecne badanie miało na celu przetestowanie minimalnego czasu wymaganego przez Cur do znakowania blaszek Aβ w tkance mózgowej AD oraz porównanie czułości znakowania i obrazowania blaszek Aβ w tkance mózgowej myszy 5xFAD po barwieniu Cur innymi konwencjonalnymi barwnikami wiążącymi Aβ, takimi jak Tioflawina-S (Thio-S), Czerwień kongijska (CR) i fluoro-jadeit C (FJC). Zdolność znakowania Aβ tych klasycznych barwników wiążących amyloid porównano z barwieniem Cur w zatopionych w parafinie i kriostatowych koronalnych sekcjach mózgu od myszy 5xFAD oraz od dopasowanej do wieku ludzkiej tkanki mózgowej z AD i kontrolnej. Wyniki sugerują, że Cur znakuje blaszki Aβ w sposób podobny do przeciwciał specyficznych dla Aβ (6E10) i umiarkowanie lepiej niż Thio-S, CR lub FJC. Ponadto, gdy podawano dootrzewnowe wstrzyknięcia Cur myszom 5xFAD przez 2-5 dni, przenikał on przez barierę krew-mózg i wiązał się z blaszkami Aβ7. Co ciekawe, nanomolowe stężenia Cur zostały wykorzystane do oznaczania i obrazowania blaszek Aβ w tkance mózgowej 5xFAD7,14. Co więcej, morfologicznie odrębne blaszki Aβ, takie jak blaszki rdzeniowe, neurytyczne, rozproszone i wypalone, mogą być znakowane przez Cur skuteczniej niż za pomocą któregokolwiek z innych konwencjonalnych barwników wiążących amyloid7. Ogólnie rzecz biorąc, Cur można w łatwy i niedrogi sposób zastosować do znakowania i obrazowania blaszek Aβ w pośmiertnej tkance mózgowej z modeli zwierzęcych AD i/lub ludzkich tkanek AD jako niezawodna alternatywa dla przeciwciał specyficznych dla Aβ.